• 제목/요약/키워드: Laser Sensors

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무유도 로켓의 조준 장치를 이용한 영상 기반 이동 표적 정보 추정 기법 연구 (A Study for Vision-based Estimation Algorithm of Moving Target Using Aiming Unit of Unguided Rocket)

  • 송진모;이상훈;도주철;박태선;배종수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.315-327
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    • 2017
  • In this paper, we present a method for estimating of position and velocity of a moving target by using the range and the bearing measurements from multiple sensors of aiming unit. In many cases, conventional low cost gyro sensor and a portable laser range finder(LRF) degrade the accuracy of estimation. To enhance these problems, we propose two methods. The first is background image tracking and the other is principal component analysis (PCA). The background tracking is used to assist the low cost gyro censor. And the PCA is used to cope with the problems of a portable LRF. In this paper, we prove that our method is robust with respect to low-frequency, biased and noisy inputs. We also present a comparison between our method and the extended Kalman filter(EKF).

고온초전도체 in-situ ramp-edge 형태의 조셉슨 접합 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of High Temperature in-situ Ramp-edge Type Josephson Junction)

  • 허윤성;김진태;황윤석;이순걸;박광서;김인선;박용기;박종철
    • 한국재료학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.263-267
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    • 1998
  • 본 연구에서는 금속 칼날 마스크와 펄스형 레이저 증착장치를 이용하여 $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$/$SrTiO_{3}$/$YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 다층박막 형태의 In-situ SIS ramp dege 형태의 접합을 제작하였으며, 이의 특성을 조사하였다. 접합은 RSJ 형태의 전류-전압 특성ㅇ르 나타내고 있으며, 온도 변화에 따른 접합의 normal resistance는 약 $18 \omega$으로 온도에 무관하게 일정한 값을 나타내었다. 접합형태를 이용하여 감도(transfer function, dV/$d\Phi$)가 약 $22\mu$V/$\Phi_{0}$인 dc-SQUID센서를 제작하였으며, in-situ SIS ramp edge 형태의 접합이 센서로의 응용가능성을 충분히 가지고 있음을 보여 주었다.

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영상 객체 검출을 이용한 드론과 지상로봇의 센서 융합 도킹 시스템 (Sensor Fusion Docking System of Drone and Ground Vehicles Using Image Object Detection)

  • 백종환;박희수;오세령;신지훈;김상훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권4호
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    • pp.217-222
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    • 2017
  • 본 연구에서는 사람을 대신하여 험난한 지형에서 위험작업을 수행이 가능한 지상로봇과 짧은 시간 안에 원거리 비행이 가능한 드론과의 결합을 통해 위험 상황에서의 효과적인 협업이 가능한 시스템을 구현하였다. 최근 관련 연구는 드론을 수용할 수 있는 무인지상차량이나 4족 로봇에 관한 연구가 있었으나 전체 가용 시간의 장점에 비해 대규모 로봇을 필요로 하여 현장에서 적용하기엔 어려움이 있었다. 본 논문에서는 경량 드론에 장착된 임베디드 웹캠과 영상처리 알고리즘을 사용하여 객체의 한 유형인 마커를 Canny Edge 알고리즘 및 특정한 Template matching 방법을 통하여 비행 중 실시간 검출한 결과를 보여주며, 지상로봇위에 표시된 마커의 2차원적 위치 정보 획득과 레이저 센서를 이용한 상대거리 확보를 융합하여 지상로봇과 드론간의 도킹을 구현하는 시스템을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 시스템은 50회의 도킹 시도에서 95%의 도킹 성공률을 보였으며 6가지의 Template mateching 방법 중 시스템에 적용할 수 있는 2가지의 템플릿 매치 방법을 제시하였다.

FPGA 모듈을 이용한 Long Range AFM용 다축 제어 프로그램 개발 (Development of Multi-Axis Control Program for Long Range AFM Using an FPGA Module)

  • 이재윤;엄태봉;김재완;강주식;김종안
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.289-290
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    • 2006
  • In general, atomic force microscope (AFM) used for metrological purpose has measuring range less than a few hundred micrometers. We design and fabricate an AFM with long measuring range of $200mm{\times}200mm$ in X and Y axes. The whole stage system is composed of surface plate, global stage, microstage. By combining global stage and microstage, the fine and long movement can be provided. We measure the position of the stage and angular motions of the stage by laser interferometer. A piezoresistive type cantilever is used for compact and long term stability and a flexure structure with PZT and capacitive sensor is used for Z axis feedback control. Since the system is composed of various actuators and sensors, a real time control program is required for the implementation of AFM. Therefore, in this work, we designed a multi-axis control program using a FPGA module, which has various functions such as interferometer signal converting, PID control and data acquisition with triggering. The control program achieves a loop rate more than 500 kHz and will be applied for the measurement of grating pitch and step height.

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Enhanced Magnetic Properties of BiFe1-$_xNi_xO_3$

  • Yoo, Y.J.;Hwang, J.S.;Park, J.S.;Kang, J.H.;Lee, B.W.;Lee, S.J.;Kim, K.W.;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.183-183
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    • 2011
  • Multiferroic materials have been widely studied in recent years, because of their abundant physics and potential applications in the sensors, data storage, and spintronics. $BiFeO_3$ is one of the well-known single-phase multiferroic materials with $ABO_3$ structure and G-type antiferromagnetic behavior below the Neel temperature $T_N$ ~ 643 K, but the ferroelectric behavior below the Curie temperature $T_c$~1,103 K. In this study, the $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$ (x=0 and 0.05) bulk ceramics were prepared by solid-state reaction and rapid sintering with high-purity $Bi_2O_32$, $Fe_3O_4$ and NiO powders. The powders of stoichiometric proportions were mixed, as in the previous investigations, and calcined at 450$^{\circ}C$ for $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$ for 24 h. The obtained powders were grinded, and pressed into 5-mm-thick disks of 1/2-inch diameter. The disks were directly put into the oven, which has been heated up to 800$^{\circ}C$ and sintered in air for 20 min. The sintered disks were taken out from the oven and cooled to room temperature within several min. The phase of samples was checked at room temperature by powder x-ray diffraction using a Rigaku Miniflex diffractometer with Cu K${\alpha}$ radiation. The Raman measurements were carried out by employing a hand-made Raman spectrometer with 514.5-nm-excitation $Ar^+$ laser source under air ambient condition on a focused area of 1-${\mu}m$ diameter. The field-dependent magnetization measurements were performed with a superconducting quantum-interference-device magnetometer.

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후열처리 온도에 따른 ZnGa2O4 형광체 박막의 발광 특성 (Photoluminescence Characteristics of the ZnGa2O4 Phosphor Thin Films as a Function of Post-annealing Temperature)

  • 이성수;정중현
    • 센서학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.60-65
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    • 2002
  • $ZnGa_2O_4$박막 형광체는 기판 온도 $550^{\circ}C$, 산소 분압 100mTorr에서 Si(100) 기판 위에 펄스레이저 증착법을 이용하여 증착시켰고, 이렇게 증착되어진 박막을 $600^{\circ}C$$700^{\circ}C$에서 후 열처리하여 발광 특성을 조사하였다. X-선 회절 실험 결과, 후열처리 온도를 증가시킴에 따라서 $Ga_2O_3$ 상이 나타남을 확인할 수 있었다. 발광 스펙트럼은 460nm에서 최고 피크값을 나타내었으며. 350에서 600nm까지 갖는 넓은 밴드의 발광 특성을 나타내었다. 후열처리에 따른 $ZnGa_2O_4$ 박막은 다른 형태의 발광 강도와 grain 크기를 나타내었다.

진동 방사음을 이용한 터보차져 휠 동특성 시험에 대한 고찰 (Study on the Modal Test for a Turbocharger Wheel Using Vibro-acoustic Responses)

  • 이형일;이덕영;박호일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.29-37
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    • 2011
  • The modal characteristics of a compressor wheel of an automotive turbocharger have been investigated using an experimental method based on an acoustic frequency response function, p/f(${\omega}$), where p is sound pressure radiated from a structure, and f is impact force. First, a well-defined annular disc with narrow radial slots was examined to check whether the vibro-acoustic test could precisely determine natural quencies and vibration modes of structures showing that the vibro-acoustic test proposed in this paper was comparable to the conventional modal test with an accelerometer and the numerical analysis. The conventional method has been found to be inappropriate for compressor wheel because of additional mass due to the accelerometer and additional damping from the accelerometer cable alter the dynamic responses of the wheel blades. odal characteristics of the wheel have been defined using vibro-acoustic test and verified with the results from another conventional method using a laser vibrometer. Natural quencies and mode shapes of a turbocharger wheel, which can't be precisely obtained with onventional method, could be defined accurately without the additional effects from sensor and cable. Proposed method can be applied to small structures where conventional sensors and cables could generate troubles.

Al2O3 기판위에 증착한 ZnGa2O4 형광체 박막의 산소분압에 따른 형광특성 (Photoluminescence Behaviors of the ZnGa2O4 Phosphor Thin Films on Al2O3 substrates as a Function of Oxygen Pressures)

  • 이성수
    • 센서학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.118-123
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    • 2002
  • $ZnGa_2O_4$ 형광체 박막을 기판 온도를 $550^{\circ}C$에 고정시키고 산소 분압을 100, 200, 300 mTorr로 변화시키며 $Al_2O_3$(0001) 기판 위에 펄스 레이저 증착법을 이용하여 증착하였다. 다른 산소 분압에서 성장한 박막들의 미세 결정구조와 형광특성을 조사하였으며, 산소분압이 증가할수록 박막의 결정성이 변화하였으며 박막의 조성비가 다름을 형광특성을 통하여 알 수 있었다. 발광 스펙트럼은 460 nm에서 최고 피크값 을 나타내었으며, 300 nm에서 600 nm까지 갖는 넓은 밴드의 형광 특성을 나타내었다. 최적의 조건에서 성장된 박막의 형광 밝기를 고려해볼 때 $Al_2O_3$(0001) 기관이 우수한 $ZnGa_2O_4$ 형광체 박막을 성장시킬 수 있는 기판들 중 하나임을 확인하였다.

광섬유 Sagnac 간섭계를 이용한 초음파의 비접촉식 감지 (Non-contact Detection of Ultrasonic Waves Using Fiber Optic Sagnac Interferometer)

  • 이정주;장태성;이승석;김영길;권일범;이왕주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권9호
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    • pp.1400-1409
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    • 2001
  • This paper describes a fiber optic sensor suitable for non-contact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on a fiber optic Sagnac interferometer. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in Sagnac loop is introduced by a polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output versus phase bias. This method eliminates a digital signal processing for detection of ultrasonic waves using Sagnac interferometer. Interference intensity is affected by the frequency of ultrasonic waves and the time delay of Sagnac loop. Collimator is attached to the end of the probing fiber to focus the light beam onto the specimen surface and to collect the reflected light back into the fiber probe. Ultrasonic waves produced by conventional ultrasonic transducers are detected. This fiber optic sensor based on Sagnac interferometer is very effective for detection of small displacement with high frequency such as ultrasonic waves used in conventional non-destructive testing.

아민첨가제를 사용하여 합성된 ZnO의 입자형상 및 광학적 특성 (Particle Shapes and Optical Property of Synthesized ZnO with Amine Additives)

  • 현혜현;현미호;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.23-29
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    • 2016
  • 육방정계 우르자이츠형의 산화아연은 n형 반도체로써 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 큰 엑시톤 바인딩 에너지를 가진 물질이다. 가스센서, 발광 다이오드, 염료 감응 태양 전지, 염료오염의 분해 등의 넓은 범위에서 활용이 가능하다. 합성 시 마이크로파 수열합성법을 사용하게 되면 높은 수율, 빠른 반응속도, 에너지 절약의 장점이 있다. 아민첨가제는 수산이온 생성 및 킬레이트 효과로 인해 산화아연 입자 형상을 조정하는 역할을 한다. 본 논문에서는 전구체로는 질산아연육수화물을 사용하였고, 형상조정제로는 에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라민을 사용하였다. 수산화소듐을 사용하여 용액을 pH 11로 조정하였다. 합성된 산화아연은 별모양, 막대형, 꽃모양, 원추형의 다양한 형상을 확인할 수 있었다. 아민첨가제에 의한 물리 화학적 특성과 광학적 특성을 분석하기 위해 XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-vis 스펙트럼, PL 스펙트럼을 사용하였다.